用於沉浸式光刻光學系統的清洗方法

2023-09-19 11:36:50 4

專利名稱：用於沉浸式光刻光學系統的清洗方法
技術領域：
本發明涉及一種沉浸式光刻系統，更特別地，除了系統之外，還涉及一種用於清洗 在沉浸式光刻處理中接觸並吸附水的光學元件的方法。
背景技術：
沉浸式光刻系統用於向工件，例如晶片，和光學系統最後一級光學元件之間的空 間內提供液體，用於將刻線板的圖像投影到工件上面，這種沉浸式光刻系統如W099/49504 中公開的，本文引用其內容，用於說明該技術的一般背景以及與之有關的一些大體考慮。如 此提供的液體能夠提高光學系統的性能和曝光的品質。用于波長為193nm的光線的待提供液體可以是水，儘管對於具有其它波長的光線 可能需要不同的液體。因為光學系統最後一級光學元件暴露於液體，所以有可能會吸附一 些液體。如果光學系統的最後一級光學元件是透鏡，則這種可能性特別高，因為氟化鈣是用 於光刻系統的普通透鏡材料，而它是易吸溼的材料，容易從周圍環境中吸附水分。被吸附的水分會導致多種問題。首先，它會改變透鏡的折射性能或者使透鏡膨脹 從而改變透鏡的幾何尺寸，從而惡化由透鏡投射的圖像。其次，它可能由於化學效應導致透 鏡發生長期惡化。傳統的空氣沉浸式曝光光刻系統要求光學元件可以拆卸，以便進行維護工作，例 如進行清洗。然而，除去光學元件以及在清洗之後重置它或者用新的光學元件替換該光學元件 是一個繁瑣而耗時的操作。

發明內容
因此，本發明的一個目的是提供一種系統和方法，其能夠反覆地清除透鏡上的水 從而使被吸附的水量不會達到臨界值，進而防止圖像惡化和透鏡的長期破壞。本發明的另一個目的是提供一種系統和方法，其使得維護沉浸式光刻裝置的光學 元件更容易，藉此提供光學元件的可用壽命。本發明的沉浸式光刻裝置包括一個用於保持刻線板的刻線板臺，一個用於保持工 件的工作檯，一個光學系統，其包括一個照射源和一個位於工件對面並通過照射源的輻射 將刻線板的圖像投影在工件上面的光學元件，同時在光學元件和工件之間限定一個間隙，和一個流體提供器件，其在沉浸式光刻處理期間，在光學元件和工件之間提供沉浸流體並 使之相互接觸。該裝置還包括一個用於清洗光學元件的清洗器件。在本文中，術語「清洗」 既用於表示清除吸附到光學元件中的液體，也用於表示清除灰塵、碎屑、鹽等。在本發明的範圍內可以使用許多與前述不同類型的清洗器件。例如，它可以包括 與待和光學元件接觸的沉浸流體具有親和力的清洗液體。如果沉浸液體是水，則可以使用 乙醇作為清洗液體。作為另一個實例，清洗器件可以包括用於加熱光學元件的發熱器件和 /或用於在光學元件上產生真空條件的真空器件。超聲波振蕩可以用於清除被吸附液體。可以將超聲波振蕩器，例如壓電換能器，附 著在光學元件的外罩上或者放置在光學元件的對面，從而通過保持在間隙中的液體向光學 元件發射振動。選擇地，可以使用空化泡(cavitating buble)清除被吸附的液體。一個有翼 (fin)的襯墊用於在保持在襯墊和光學元件之間的間隙內的液體中產生空化泡。根據本發明的再一個實施例，通過提供一個流路切換器件(flowroute-switching device)，例如切換閥門，可以選擇地使用噴嘴提供清洗液體，通過該噴嘴將沉浸液體供應 到工件和光學元件之間的間隙內。利用本發明的相同和方法，清洗處理變得相當容易而快速，因為不再需要拆卸待 清洗的光學元件，並且該清洗處理提高了光學元件的使用壽命。


通過聯繫附圖參考下面的說明，可以最佳地理解本發明及其進一步的目的和優
；^^，I .圖1是可以採用本發明的方法和系統的沉浸式光刻裝置的示意性剖面圖；圖2是圖解根據本發明使用圖1所示裝置製造半導體器件的示例性處理的處理流 程圖；圖3是在根據本發明製造半導體器件時，圖2所示晶片處理步驟的流程圖；圖4是顯示圖1所示沉浸式光刻裝置一部分的側視圖；圖5是具有超聲換能器作為清洗器件的另一個沉浸式光刻裝置一部分的示意性 側視圖；圖6是在光學系統下面具有壓電清洗器件的另一個沉浸式光刻裝置一部分的示 意性側視圖；圖7是壓電器件一個實例的示意圖；圖8是具有兩個相互固定的壓電平面元件作為清洗器件的再一個沉浸式光刻裝 置一部分的示意性側視圖；圖9是具有發泡襯墊作為清洗器件的再一個沉浸式光刻裝置一部分的示意性側 視圖；和圖10是在流體供應器件內具有切換器件的另一個沉浸式光刻裝置一部分的示意 性側視圖。在全部附圖中，類似的或等價的部件在不同的附圖中用相同的符號或數字表示， 並且出於簡化說明的目的，可以不再重複解釋。
具體實施例方式圖1顯示了沉浸式光刻裝置100，在其上面可以應用本發明的方法和系統。如圖1所示，沉浸式光刻裝置100包括一個照射光學單元1，其包括一個光源例如 受激準分子雷射器單元，一個光學積分器(或者均化器)和一個透鏡，該照射光學單元用於 發射波長為248nm的紫外光IL，從而入射刻線板R上的圖形。刻線板R上的圖形通過遠心 光投影單元(telecentric light projection unit) PL以指定的放大率(例如1/4或1/5) 投影到塗覆有光刻膠的晶片W上。脈衝光線IL可以選擇的是波長為193nm的ArF受激準分 子雷射器雷射，波長為157nm的F2受激準分子雷射器雷射，或者波長為365nm的汞燈i線。 隨後，在說明光刻裝置100的結構和功能時，用圖1所示的X-，Y-和Z-軸坐標系表示方向。 為了便於公開和說明，在圖1中，光投影單元PL僅圖解了位於晶片W對面的最後一級光學 元件(例如透鏡)4和包含其餘部件的圓柱形外罩3。刻線板R支持在刻線板臺RST上，該刻線板臺包括一個用於沿著X方向和Y方向 移動刻線板R並圍繞Z軸旋轉的機構。刻線板R在刻線板臺RST上的二維位置和取向由激 光幹涉計(未顯示)實時地檢測，並且刻線板R的定位由主控制單元14根據該檢測加以影 響。晶片W通過晶片固定器(未顯示)固定在Z臺9上，用於控制晶片W的聚焦位置 (沿著Z軸)和傾角。Z臺9固定在XY臺上，該XY臺適合於在基本上平行於光投影單元PL 的成像表面的XY平面上移動。XY臺10設定在基座11上。這樣，Z臺9通過自動聚焦和 自動對準(leveling)方法調節晶片W的聚焦位置(沿著Z軸)和傾角，用於使晶片表面與 光投影單元PL的圖像表面相匹配，並且XY臺10用於沿著X方向和Y方向調節晶片W的位 置。Z臺9 (因此也稱作晶片W)的二維位置和取向通過另一個雷射幹涉儀13並參考固 定於Z臺9上的可動反射鏡實時地加以監視。基於該監視的控制數據從主控制單元14發 送到臺驅動單元15，該臺驅動單元適合於根據所接收的控制數據控制Z臺9和XY臺10的 運動。在曝光時，投影光線根據刻線板R上的圖形以步進-重複(st印-and-r印eat)的程 序或者以步進_掃描的(st印-and-scan)程序順序地從晶片W上的一個曝光位置移動到另 一個曝光位置。參考圖1說明的光刻裝置100是一個沉浸式光刻裝置，因此至少在將刻線板R上 的圖形投影到晶片W上時，其適合於用特殊種類的液體(或者「沉浸液體」)7，例如水，充滿 晶片W的表面與光投影單元PL最後一級光學元件4的下表面之間的空間(「間隙」)。光投影單元PL的最後一級光學元件4可以可拆卸地固定在圓柱形外罩3上，並被 設計成使液體7隻接觸最後一級光學元件4而不接觸圓柱形外罩3，因為外罩3典型地用金 屬材料製成，並且容易腐蝕。液體7在控溫的條件下從液體供應單元5提供到晶片W上方的空間並通過液體回 收單元6加以收集，該液體供應單元可以包括一個儲罐、一個壓力泵和一個溫度調節器(未 單獨顯示)。液體7的溫度被調節成與放置光刻裝置100的室內的溫度近似相同。數字21 表示供應噴嘴，液體7通過它從供應單元5加以提供。數字23表示回收噴嘴，液體7通過 它被收集到回收單元6內。然而應當記住，上述參考圖1的結構並不對可以應用本發明的清洗方法和器件的沉浸式光刻裝置的範圍構成限制。換言之，不必問，本發明的清洗方法和 器件能夠應用於許多不同類型的沉浸式光刻裝置。特別地，應當記住，圍繞光投影單元PL 的供應和回收噴嘴21和23的數目和布置可以按照不同的方式加以設計，以便建立沉浸液 體7的平滑流動和快速回收。下面參考圖1和4解釋實現本發明的清洗方法，該方法可以除去被由易吸溼材料 製成的最後一級光學元件4吸附的部分液體7，例如水，以及灰塵、碎屑等。如圖1所示，在 液體7存在的情況下，通過光投影單元PL用照射光學單元1的光線曝光晶片W之後，將液 體7從光投影單元PL的下方除去，並使清洗器件30與最後一級光學元件4相互接觸，如圖 4所示。在可攜式類型的實力中，如圖4所示，清洗器件30可以布置在Z臺9或者前述的晶 片固定器上，如圖4所示，替換晶片W。出於本發明的目的，可以使用不同型號和種類的清洗器件30。作為第一個實例，清 洗器件30可以是一個盛有與被光學元件4吸附的沉浸液體7具有強親和力的液體(「清洗 液」)的容器。如果沉浸液體7是水，那麼清洗器件30可以容納乙醇，因為乙醇與水具有強 親和力。任何清洗液體都可以使用，只要它與待清除的液體具有強親和力且不會破壞光學 元件4及其塗層即可。光學元件4的兩個表面都浸沒在清洗液中一段時間，直到足以除去 被吸附液體的水平。之後除去清洗器件30，光學元件4準備好再一次暴露於液體7。作為另一個實例，清洗器件30可以包含一個發熱器件和/或真空器件(未分離顯 示)。熱和真空在光學元件4表面上的組合使得被吸附液體發生相變成為氣體，或者從表面 上蒸發。光學元件4表面上液體密度的降低使更深層吸附在元件4內的液體7到達表面。圖5顯示了第三個實例，其中使用了附著在光投影單元PL的外罩3上的超聲換能 器(或者超聲波振蕩器)32。隨著超聲換能器32 (例如壓電換能器)被激活，產生並傳播壓 力波，用於清洗光學元件4的表面。在圖5的清洗操作期間，鄰近光學元件4的間隙內充滿沉浸液體7。在這種情況 下，供應和回收噴嘴能夠連續地提供和收集沉浸液體7，或者供應和回收噴嘴能夠停止供應 和收集沉浸液體7。同樣在清洗操作期間，光學元件4能夠面對晶片W的表面，Z臺9的表 面或者另一個組件的表面。圖6是在待清洗的光學元件下面使用振蕩工具34的第四個實例。工具34的形狀 可以和晶片W相似，厚度大致等於晶片W的厚度，或者大約未0. 5-lmm，並且可以完全用壓電 材料製成，從而其厚度在被激活時會波動。因為工具34位於光學元件4的下面，類似於圖 1所示的晶片W，並且光學元件4和工具34之間的間隙內充滿液體7，所以在沉浸液體7內 產生壓力波從而清洗光學元件。在圖6的清洗操作期間，鄰近光學元件4的間隙內充滿沉浸液體7。這種情況下， 供應和回收噴嘴能夠連續地提供和收集沉浸液體，或者供應和回收噴嘴能夠停止供應和收 集沉浸液體7。在其它實例中，振蕩器34可以是一個位於Z臺9或者其它組件上的附著在 晶片固定器上的超聲換能器。圖7顯示了另一個具有不同結構的工具36，其具有多個用平面支持元件39支持的 壓電換能器38。圖8顯示了清洗器件另外的一個實例，其具有兩個以面對面的方式附著在一起的 並適合於彼此平行振蕩並且相差為180°的壓電材料平面元件40。結果，這些元件40彼此附著在一起沿著橫向振蕩，圖8以誇大的方式加以顯示。該振蕩以恆定的間隔在沒有防止 元件40的位置具有節點。元件40在這些節點處被支持在支持元件41上。當向這些元件 40施加電壓使之以上述方式產生振蕩時，通過液體7產生並傳播超聲壓力波，從而按照期 望清洗光學元件4。圖9顯示了液體清除系統的再一個實例，其特點是通過產生空化泡清洗光學元件 4。由超聲波俘獲和賦能的空化泡是高溫高壓的微反應器，由氣泡的內爆壓縮(implosive compression)釋放的強大能量被認為能夠將分子撥開。圖9所示實例的特點是包括一個襯 墊43，其具有向上突出的翼，並且如光學元件4下面的箭頭所示地水平快速移動，同時用發 泡液體7填充其間的間隙9 (用於移動襯墊43的裝置，未顯示)。隨著如此移動襯墊43，翼 用於攪動液體17並產生用於清洗光學元件的空化泡。圖10顯示了一種解決清洗最後一級光學元件4的問題的不同方法，其是通過使用 與提供沉浸液體7同源的噴嘴21在其底表面上施加清洗液。出於這個目的，在供應噴嘴21 和液體單元5之間插入切換閥門25，從而能夠使沉浸液體7和清洗液選擇地通過供應噴嘴 21。要再次記住，根據本發明的清洗方法和系統能夠應用於不同類型和種類，也就是， 具有不同數目源噴嘴，的沉浸式光刻裝置。上述的切換閥門不需要提供給每個源噴嘴，而是 可以提供給一組源噴嘴。當如此通過供應噴嘴21提供清洗液時，也許適合於放置在光學元件4下方的晶片 W本身或者襯墊18能夠在其間提供合適的間隙。本發明的這一實施例是有利的，因為能夠 使用已有的用於提供沉浸液體的相同噴嘴進行清洗處理。儘管上面分別說明各種方法，當時無需說明也應理解，它們也可以組合使用，儘管 附圖中並沒有分別顯示。例如，圖9所示具有翼的襯墊43可以代替圖10所示的襯墊18。 換言之，上述的實例並不限制本發明的範圍，在本發明的範圍內可以有許多的修飾和改變。 例如，可以使用類似於在化學機械拋光處理中使用的拋光襯墊實現本目的。圖4-10顯示的 清洗程序可以用紫外光執行。光線可以輻照光學元件4。該光線可以是來自照射光學元件 4的正常曝光光線，或者其它具有適合於清洗的波長的光線。在其它實例中，可以使用用於 清洗的紫外光，而不用圖4-10所示的清洗程序，並且可以在如下的條件下使用，即鄰近光 學元件4的間隙內充滿來自液體供應單元5的沉浸液體7。所有這些修改和變化對於本領 域的技術人員而言都是顯而易見的，並且都在本發明的範圍之內。再一次，應當注意，任何上述的清洗方法既可以用於清除被最後一級光學元件吸 附的沉浸液體，也可以用於清除有可能積累的鹽、沉積物、灰塵和碎屑。因此術語清洗在這 裡包括這兩種現象。下面參考圖2說明使用實現本發明的包括液體噴射和回收系統的沉浸式光刻裝 置製造半導體器件的處理。在步驟301，設計器件的功能和性能特徵。接著在步驟302，根 據先前的設計步驟設計具有圖形的掩模(刻線板)，在平行的步驟303中，用矽材料製造晶 片。在步驟304，通過平板照相系統，例如上述的系統，將在步驟302中設計的掩模圖形曝光 到在步驟303中製造的晶片上。在步驟305，組裝半導體器件(包括切片處理，鍵合處理和 封裝處理)，然後在步驟306檢查最終的器件。圖3圖解了在製造半導體器件時上述步驟304的詳細流程實例。在步驟311 (氧化步驟)，晶片表面被氧化。在步驟312 (CVD步驟)，在晶片表面上形成絕緣膜。在步驟313 (電 極形成步驟)，通過氣相沉積在晶片上形成電極。在步驟314 (離子植入步驟)，在晶片內植 入離子。前述的步驟311-314形成了晶片處理期間的預處理步驟，並且在每一步都可以根 據需要進行選擇。在晶片處理的每個階段，當上述預處理步驟完成時，執行如下的後處理步驟。在 後處理期間，在步驟315 (光刻膠形成步驟)，將光刻膠施加到晶片上。接著在步驟316 (曝 光步驟)，使用上述的曝光器件將掩模(刻線板)上的電路圖轉移到晶片上。然後在步驟 317 (顯影步驟)，對曝光晶片進行顯影，並且在步驟318 (腐蝕步驟)，通過腐蝕除去除殘餘 光刻膠之外的部分(曝光材料表面)。在步驟319 (光刻膠清除步驟)，除去在腐蝕之後剩 餘的不必要光刻膠。通過重複這些處理和後處理步驟可以形成多個電路圖。儘管本發明的光刻系統是通過多個優選實施例加以說明，但是可選擇的、可置換 的和各種可替代的等價物也在本發明的範圍內。還應當注意，存在許多可選擇的方法用於 實現本發明的方法和裝置。因此，如下的權利要求包括所有這些處於本發明精神和範圍之 內的可選擇的、可置換的和各種可替代的等價物。
權利要求
一種用於沉浸式光刻裝置的清洗方法，其中用於光刻的工件位於臺上，在沉浸式光刻處理期間具有光學元件的投影光學系統被設置在所述工件的上方並與之相對，沉浸液體被從供應噴嘴供應到所述光學元件與所述工件之間的間隙，在沉浸式光刻處理期間，所述方法包括如下步驟在清洗處理期間從所述供應噴嘴供應清洗液體。
2.根據權利要求1的方法，其中所述清洗處理在所述沉浸式光刻處理之後進行。
3.根據權利要求1或2的方法，其中在沉浸式光刻處理期間所述沉浸液體被供應到所 述光學元件與所述工件之間的所述間隙；並且在清洗處理期間所述清洗液體被供應到所述 光學元件與清洗器件之間的間隙。
4.根據權利要求3的方法，其中所述清洗器件被置於所述臺上的固定器上。
5.根據權利要求1或2的方法，其中在清洗處理期間所述清洗液體被供應到所述光學 元件與襯墊之間的間隙。
6.根據權利要求1或2的方法，其中在清洗處理期間所述清洗液體被供應到所述光學 元件與所述臺的表面之間的間隙。
7.一種沉浸式光刻裝置，其中，在沉浸式光刻處理期間，用於光刻的工件位於臺上，具 有光學元件的投影光學系統被設置在所述工件的上方並與之相對，在所述光學元件與所述 工件之間提供間隙，所述裝置包括供應噴嘴，被設置為在沉浸式光刻處理期間向所述間隙供應沉浸液體，在清洗處理期 間供應清洗液體。
8.根據權利要求7的裝置，其中所述清洗處理在所述沉浸式光刻處理之後進行。
9.根據權利要求7的裝置，還包括切換閥門，通過該切換閥門所述沉浸液體和所述清 洗液體可以被選擇地通過所述供應噴嘴供應。
10.根據權利要求7-9中任一項的裝置，其中在清洗處理期間所述清洗液被供應到所 述光學元件與清洗器件之間的間隙。
11.根據權利要求7-9中任一項的裝置，其中在清洗處理期間所述清洗液被供應到襯 墊與所述光學元件之間的間隙。
12.根據權利要求7-9中任一項的裝置，其中在清洗處理期間所述清洗液被供應到所 述臺的表面與所述光學元件之間的間隙。
13.一種器件製造方法，包括通過權利要求7-12中任一項的裝置曝光晶片；以及顯影所曝光的晶片。
14.一種用於沉浸式光刻裝置的清洗方法，其中在沉浸式光刻處理期間，用於光刻的工 件位於臺上，具有光學元件的投影光學系統被設置在所述工件的上方並與之相對，在所述 光學元件與所述工件之間設置間隙，所述方法包括如下步驟在清洗處理期間將振蕩工具置於所述光學元件下方；在清洗處理期間供應液體；以及在清洗處理期間收集所供應的液體，其中，在清洗處理期間，在所述振蕩工具上的被供應的液體中超聲壓力波由所述振蕩 工具傳播，並且所述液體的供應和收集繼續進行。
15.根據權利要求14的清洗方法，其中所述清洗處理在所述沉浸式光刻處理之後進行。
16.根據權利要求14或15的清洗方法，其中所述液體是清洗液體。
17.根據權利要求14或15的清洗方法，其中在清洗處理期間供應到所述振蕩工具上的 液體是沉浸液體，在沉浸式光刻處理期間所述光學元件與所述工件之間的所述間隙被用所 述沉浸液體填充。
18.一種沉浸式光刻裝置，其中，在沉浸式光刻處理期間，用於光刻的工件位於臺上，具 有光學元件的投影光學系統被設置在所述工件的上方並與之相對，在所述光學元件與所述 工件之間提供間隙，所述裝置包括供應噴嘴，被設置為在清洗處理期間向所述光學元件下方的空間供應液體；以及 回收噴嘴，被設置為在清洗處理期間從所述空間收集所供應的液體； 超聲換能器，其中，在清洗處理期間，超聲壓力波通過所述振蕩工具在所述空間中的所述液體中傳 播，並且所述供應噴嘴和所述回收噴嘴繼續供應和收集液體。
19.根據權利要求18的裝置，其中所述液體是清洗液體。
20.根據權利要求18的裝置，其中在清洗處理期間從所述供應噴嘴供應的液體是沉浸 液體，在沉浸式光刻處理期間所述光學元件與所述工件之間的所述間隙被用來自所述供應 噴嘴的所述沉浸液體填充。
21.一種器件製造方法，包括通過權利要求18-20中任一項的裝置曝光晶片；以及 顯影所曝光的晶片。
22.一種用於沉浸式光刻裝置的清洗方法，其中，在沉浸式光刻處理期間，用於光刻的 工件位於臺上，具有光學元件的投影光學系統被設置在所述工件的上方並與之相對，並且 在所述光學元件與所述工件之間的間隙被用沉浸液體填充，所述方法包括如下步驟在所述沉浸式光刻處理期間在所述工件上供應所述沉浸液體使得所述沉浸液體接觸 所述光學元件；在清洗處理期間在所述臺的表面上供應所述沉浸液體使得所述沉浸液體接觸所述光 學元件。
23.一種用於沉浸式光刻裝置的清洗方法，其中，在沉浸式光刻處理期間，用於光刻的 工件位於臺上，具有光學元件的投影光學系統被設置在所述工件的上方並與之相對，並且 在所述光學元件與所述工件之間的間隙被用沉浸液體填充，所述方法包括如下步驟在所述沉浸式光刻處理期間向所述光學元件與所述工件之間的間隙供應所述沉浸液體；在清洗處理期間向所述光學元件與清洗期間之間的間隙供應所述沉浸液體。
24.根據權利要求22或23的清洗方法，其中所述清洗處理在所述沉浸式光刻處理之後 進行。
25.根據權利要求22-24中任一項的清洗方法，還包括收集所供應的沉浸液體的步驟， 其中所述沉浸液體的供應和收集在所述清洗處理期間繼續進行。
26.一種沉浸式光刻裝置，其中，在沉浸式光刻處理期間，用於光刻的工件位於臺上，具有光學元件的投影光學系統被設置在所述工件的上方並與之相對，在所述光學元件與所述 工件之間提供間隙，所述裝置包括供應噴嘴，被設置為在所述沉浸式光刻處理期間向所述光學元件與所述工件之間的間 隙供應沉浸液體，並且設置為在清洗處理期間向所述光學元件與所述臺的表面之間的間隙 供應沉浸液體。
27.一種沉浸式光刻裝置，其中，在沉浸式光刻處理期間，用於光刻的工件位於臺上，具 有光學元件的投影光學系統被設置在所述工件的上方並與之相對，在所述光學元件與所述 工件之間提供間隙，所述裝置包括供應噴嘴，被設置為在所述沉浸式光刻處理期間向所述光學元件與所述工件之間的間 隙供應沉浸液體，並且被設置為在清洗處理期間向所述光學元件與清洗器件之間的間隙供 應沉浸液體。
28.根據權利要求26或27的裝置，還包括回收噴嘴，被設置為收集所供應的沉浸液體， 在所述清洗處理期間所述供應噴嘴和所述回收噴嘴繼續供應和收集所述沉浸液體。
29.一種器件製造方法，包括通過權利要求26-28中任一項的裝置曝光晶片；以及顯影所曝光的晶片。
30.一種用於沉浸式光刻中的光學系統的清洗方法，所述方法包括將用於光刻的工件放置在一個臺上，具有光學元件的投影光學系統位於所述工件的上 方並與之相對，並且在所述光學元件和工件之間形成一個間隙；將沉浸液體供應到所述間隙中，從而使所述沉浸液體在沉浸式光刻處理期間與所述光 學元件和所述工件接觸；和在清洗處理期間清洗所述光學元件。
31.根據權利要求30的清洗方法，其中所述清洗處理包括使清洗液與所述光學元件接 觸，所述清洗液與所述沉浸液體具有親和力，藉此除去被所述光學元件吸附的液體。
32.根據權利要求31的清洗方法，其中所述沉浸液體是水，所述清洗液是乙醇。
33.根據權利要求30的清洗方法，其中所述清洗處理包括使加熱器件加熱所述光學元 件，藉此除去被所述光學元件吸附的液體。
34.根據權利要求30的清洗方法，其中所述清洗處理包括在所述光學元件上產生真空 條件的步驟，藉此除去被所述光學元件吸附的液體。
35.根據權利要求30的清洗方法，其中所述清洗處理包括對所述光學元件進行超聲波 振蕩，藉此除去被所述光學元件吸附的液體。
36.根據權利要求35的清洗方法，其中所述超聲波振蕩通過附加於所述光學元件的外 罩的超聲振蕩器產生。
37.根據權利要求30的清洗方法，其中所述超聲波振蕩通過超聲波振蕩器產生，並通 過所述間隙中的液體與所述光學元件聯繫。
38.根據權利要求30的清洗方法，其中所述清洗處理包括在供應到所述間隙的液體內 產生空化泡，藉此除去被所述光學元件吸附的液體。
39.根據權利要求30的清洗方法，其中所述清洗處理包括提供切換器件，用於選擇地使所述沉浸液體和清洗液體供應到所述間隙內；通過所述切換器件將所述沉浸液體供應到所述工件上，從而在沉浸式光刻從理期間使 所述沉浸液體與所述光學元件接觸；和通過所述切換器件將所述清洗液供應到所述間隙內，從而在清洗處理期間使所述清洗 液與所述光學元件接觸，藉此清洗所述光學元件。
40.根據權利要求30的清洗方法，其中清洗處理導致碎屑從光學元件上清除。
41.一種沉浸式光刻裝置，包括刻線板臺，其用於保持刻線板；工件臺，其用於保持工件；光學系統，其包括照射源和光學元件，所述光學元件與所述工件臺相對，該光學系統用 於通過所述照射源的輻射將所述刻線板的圖形投影到所述工件上；間隙，其限定在所述光學元件和所述工件之間；流體供應器件，其在沉浸式光刻處理期間向所述光學元件和所述工件之間供應沉浸液 體並使其與所述光學元件和所述工件接觸；和清洗器件，其用於在清洗處理期間清洗所述光學元件。
42.根據權利要求41的沉浸式光刻裝置，其中所述清洗器件包括一個貯存器，其保存 與所述沉浸液體具有親和力的材料。
43.根據權利要求42的沉浸式光刻裝置，其中所述沉浸液體是水，且所述材料是乙醇。
44.根據權利要求41的沉浸式光刻裝置，其中所述清洗器件包括一個發熱器件，用於 加熱所述光學元件，藉此清除被所述光學元件吸附的液體。
45.根據權利要求41的沉浸式光刻裝置，其中所述清洗器件包括一個真空器件，用於 在所述光學元件上產生真空條件，藉此除去被所述光學元件吸附的液體。
46.根據權利要求41的沉浸式光刻裝置，其中所述清洗器件包括一個超聲波振蕩器， 用於向所述光學元件施加超聲波振蕩。
47.根據權利要求46的沉浸式光刻裝置，其中所述超聲波振蕩器附加在所述光學元件 的外罩上。
48.根據權利要求46的沉浸式光刻裝置，其中所述超聲波振蕩器用於通過所述間隙內 的液體向所述光學元件發射超聲波振蕩。
49.根據權利要求41的沉浸式光刻裝置，其中所述清洗器件包括一個發泡器件，用於 在所述間隙的液體內產生空化泡。
50.根據權利要求41的沉浸式光刻裝置，其中所述清洗器件包括一個切換器件，其安 裝在所述流體供應器件內，用於在所述沉浸式光刻處理期間選擇性地將所述沉浸液體供應 到所述間隙內，和在所述清洗處理期間選擇性將清洗液供應到所述間隙內，藉此除去吸附 在所述光學元件上的液體。
51.一種用根據權利要求41的沉浸式光刻裝置製造的實物。
52.一種晶片，在上面用根據權利要求41的沉浸式光刻裝置形成圖像。
53.一種用光刻處理製造實物的方法，其中光刻處理使用根據權利要求41的沉浸式光 刻裝置。
54.一種用光刻處理在晶片上繪製圖形的方法，其中該光刻處理使用根據權利要求41 的沉浸式光刻系統。
55.一種用於沉浸式光刻裝置中的光學元件的清洗方法，所述方法包括將光學元件浸沒在一種液體中；和在清洗處理期間清洗浸沒的光學元件。
56.根據權利要求55的清洗方法，其中光學元件是沉浸式光刻裝置投影系統的一部 分，該投影系統用於將圖像投影到工件上。
57.根據權利要求55的清洗方法，其中清洗用光執行。
58.根據權利要求57的清洗方法，其中光是紫外光。
59.根據權利要求57的清洗方法，其中當投影系統將圖形投影到工件上時，光的波長 是在曝光操作期間使用的波長。
60.根據權利要求55的清洗方法，進一步包括向浸沒光學元件的區域供應沉浸液體和 從浸沒光學元件的區域回收沉浸液體，該沉浸液體在清洗處理期間在清洗浸沒光學元件時 加以供應和回收。
61.根據權利要求60的清洗方法，其中清洗用光執行。
62.根據權利要求61的清洗方法，其中光是紫外光。
63.根據權利要求62的清洗方法，其中光是曝光光線。
64.根據權利要求60的清洗方法，其中沉浸式光刻具有一個供應和回收單元，其供應 和收集沉浸液體，工件通過該沉浸液體暴露於曝光光線，並且在清洗處理期間，光學元件浸 沒在該來自供應單元的沉浸液體中。
65.根據權利要求30的清洗方法，其中清洗用光執行。
66.根據權利要求65的清洗方法，其中光是紫外光。
67.根據權利要求65的清洗方法，其中光的波長是投影系統將圖形投影到工件上的曝 光操作期間使用的波長。
68.根據權利要求41的沉浸式光刻裝置，其中清洗用光執行
69.根據權利要求68的沉浸式光刻裝置，其中光是紫外光。
70.根據權利要求68的沉浸式光刻裝置，其中光的波長是投影系統將圖形投影到工件 上的曝光操作期間使用的波長。
全文摘要
一種用於沉浸式光刻光學系統的清洗方法，涉及的沉浸式光刻裝置具有用於保持刻線板的刻線板臺，用於保持工件的工件臺，和位於工件對面、由照射源和光學元件組成的光學系統，用於通過照射源的輻射投影刻線板的圖像。在光學元件和工件之間限定一個間隙，並且一個流體供應器件用於向該間隙內提供沉浸流體，從而在沉浸式光刻處理中使供應的沉浸流體與光學元件和工件均接觸。具有一個清洗器件，其用於在清洗處理期間從光學元件除去吸附的液體。該清洗器件可以使用與被吸附液體具有親和力的清洗液體、加熱、真空條件、超聲波振蕩或者空化泡來除去吸附的液體。清洗液體可以通過相同的具有切換器件例如閥的流體施加器件加以提供。
文檔編號G03F7/20GK101825847SQ201010113560
公開日2010年9月8日 申請日期2004年4月2日 優先權日2003年4月11日
發明者安德魯·J·黑茲爾頓, 川井秀實, 託馬斯·W·諾萬克, 道格拉斯·C·沃特森 申請人:株式會社尼康